(57)【要約】【課題】  低価格のプリンタ装置では、網処理と画像形成の解像度とが合致しないため、網処理を用いた印刷が敬遠されていた。【解決手段】  画像形成用の座標情報に基づいて、イメージメモリ１１０１から多値画像データを読み出すとともに、この座標情報を座標変換回路２０１，２０２により変換し、この変換された座標情報を入力して、周期関数発生回路２１３により周期関数信号を発生し、比較回路２３１により、この周期関数信号に基づいて生成された閾値と、イメージメモリ１１０１から読み出された多値画像データとを比較して、その多値画像データを変調した画像形成用信号２６０を生成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多値画像信号を画像形成用信号に変換する画像処理装置であって、
前記多値画像信号を記憶する画像記憶手段と、
画像形成用の座標情報に基づいて前記画像記憶手段から前記多値画像信号を読み出す読み出し手段と、
前記画像形成用の座標情報を入力して変換する座標変換手段と、
前記座標変換手段により変換された座標情報を入力して周期関数信号を発生する周期関数信号生成手段と、
前記周期関数信号に基づいて閾値を生成する閾値生成手段と、
前記閾値生成手段により生成された前記閾値と前記読み出し手段により読み出された前記多値画像信号とを比較して、前記多値画像信号を変調した前記画像形成用信号を生成する比較手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記座標変換手段に入力される前記画像形成用の座標情報にオフセット値を加算する第１オフセット加算手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記オフセット値は乱数に基づいて生成されることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１オフセット加算手段は、
主走査方向の一ライン分のオフセット値を累積して記憶するバッファと、
対象画素の座標に応じて前記バッファから対応するオフセット値を読み出して加算する加算手段とを有し、画素の座標に応じたオフセット値に相関を持たせたオフセット値を加算することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記オフセット値は、前記座標情報に所定の関数を適用して生成される値であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項６】
更に、前記座標情報に所定の関数を適用して生成されるオフセット値を前記閾値に加算する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記周期関数信号生成手段に入力される前記変換された座標情報にオフセット値を加算する第２オフセット加算手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第２オフセット値は、網点の主走査、副走査方向に対応するオフセットノイズであることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記座標情報は、主走査方向と副走査方向の画素座標を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記周期関数信号生成手段は、主走査方向及び副走査方向の変換された座標情報同士を加算して周前記期関数信号を発生することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
多値画像信号を画像形成用信号に変換する画像処理方法であって、
画像形成用の座標情報に基づいて、多値画像信号を記憶するイメージメモリから前記多値画像信号を読み出す読み出し工程と、
前記画像形成用の座標情報を入力して変換する座標変換工程と、
前記座標変換工程で変換された座標情報を入力して周期関数信号を発生する周期関数信号生成工程と、
前記周期関数信号に基づいて閾値を生成する閾値生成工程と、
前記閾値生成工程で生成された前記閾値と前記読み出し工程で読み出された前記多値画像信号とを比較して、前記多値画像信号を変調した前記画像形成用信号を生成する比較工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
前記座標変換工程において、前記画像形成用の座標情報にオフセット値を加算する第１オフセット加算工程を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記オフセット値は乱数に基づいて生成されることを特徴とする請求項１２に記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記第１オフセット加算工程では、主走査方向の一ライン分のオフセット値を累積してバッファに記憶し、対象画素の座標に応じて前記バッファから対応するオフセット値を読み出して加算することにより、画素の座標に応じたオフセット値に相関を持たせたオフセット値を加算することを特徴とする請求項１２に記載の画像処理方法。
【請求項１５】
前記オフセット値は、前記座標情報に所定の関数を適用して生成される値であることを特徴とする請求項１２に記載の画像処理方法。
【請求項１６】
更に、前記座標情報に所定の関数を適用して生成されるオフセット値を前記閾値に加算する工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１７】
前記周期関数信号生成工程に入力される前記変換された座標情報にオフセット値を加算する第２オフセット加算工程を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１８】
前記第２オフセット値は、網点の主走査、副走査方向に対応するオフセットノイズであることを特徴とする請求項１７に記載の画像処理方法。
【請求項１９】
前記座標情報は、主走査方向と副走査方向の画素座標を含むことを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれか１項に記載の画像処理方法。
【請求項２０】
前記周期関数信号生成工程では、主走査方向及び副走査方向の変換された座標情報同士を加算して周前記期関数信号を発生することを特徴とする請求項１１乃至１９のいずれか１項に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多値画像データを面積階調により表現する画像データに変換する画像処理装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタによる印刷処理は、基本的に用紙の表面の各領域をインク或はトナーなどの記録材で覆うか、覆わないかの処理である。このような印刷処理では、基本的に、記録材を用紙に付与するか付与しないかの２値データに基づいて実行される。従って、多様な中間調濃度を表現したい場合には、微細な領域の中に記録材で被覆されている領域と用紙が露出している領域とを形成し、それら領域の面積比によって中間濃度を表現している（面積階調）。このような処理は網処理（網点処理）またはスクリーン処理と呼ばれ、このような微細領域の繰り返しが１インチ当たり１７５回の画像は、１７５線スクリーンと呼ばれる。
【０００３】
カラー印刷分野における商業印刷では、色間の版ずれ、網模様同士の干渉等を抑えるために、同じ線数の網処理を各色に対して行っている。但し、従来より、色毎の網の傾斜角をそれぞれ異なった所定の相対角に設定する手法は特許文献１に開示されている通り周知である。印刷用の各版をデジタル処理によって生成する場合も同様にして実行される。この場合は、印刷する画素群と、非印刷の画素群とを微細な領域に交互に生成することにより、上述の網処理を模倣している。このような網処理による印刷手法では、商業印刷の各色の網点の傾斜角として４５°，１５°等のように、それぞれ異なったいくつかの傾斜角が要求される。
【０００４】
各色の網点の周期を印刷装置の主走査方向、副走査方向に投影した時、相互の三角関数の係数の関係上、印刷装置の画素周期に対して整数比にはならない色を必ず含む。このため均一濃度をレンダリングしても網点毎に含まれる画素数及び周期には必ずばらつきが生じる。このように画素数がばらつくことにより、記録材の被覆面積比にばらつきが生じ、それに伴って印刷される画像の濃度もばらつくことになる。ここで商業印刷における印刷版の生成においては、印刷出力の網点の周期がインチ当たり１５０〜１７５程度なのに対して、印刷機構の画素の密度はインチ当たり数千であり、網点と画素密度比は一桁以上異なっている。従って、個々の網点を構成する画素数のばらつきによる濃度変動は数百分の一となり、画素数のばらつきによる濃度差は、インク等の記録材の付着量などのアナログ的なばらつきに埋もれてしまう。特にばらつきを比較的知覚し易いのは、網点を構成する画素が少なく、画素数のばらつきの影響が相対的に大きく出るハイライト部であるが、画素解像度の高い商業印刷物用版の生成では、記録材が安定して付着できる最小面積より更に小さい領域となるため、孤立した印刷画素には記録材が付着せず、複数の印刷画素が集合してやっと記録材が付着した印刷画素となる。よって、商業印刷用版を作成する装置では、画素数がばらつくという問題は、人間では知覚できない。
【特許文献１】特開平１１−１４６１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし同様な画像処理を、民生品として普及しているプリンタ装置で実行し、オンデマンド印刷を目指した場合には事情が異なる。これらプリンタ装置は画素密度が非常に粗く、顔料付着の忠実度も低い。画素密度が粗いということは、画像処理の負荷が小さく、リアルタイム出力が可能であるというメリットはあるものの、印刷画像の表現力が低いといえる。このようなプリンタ装置で、商業印刷と同等の網密度の印刷を実行した場合、網点の周期と画素密度にはせいぜい数倍の開きしかないことになる。よって網点を構成する画素数のばらつきによる濃度変動は十数分の一となり、面積差からくる濃度差は人間の目でも容易に知覚できてしまう。またこような低解像度のプリンタ装置の印刷機構では、孤立した最小画素の面積も十分大きく、１つの孤立画素でも最小安定付着面積を満足しているため、記録材が付与されてしまう。これは網点面積に対して画素のばらつきの影響が大きいハイライト部分の濃度変動が知覚し易いことを意味している。更に、このようなばらつきは周期的に発生し、画素数の多少の繰り返しにより長周期の特徴的なビートが発生し、その濃度変動がより人間に知覚しやすいものとなる。このため低解像度のプリンタ装置では、商業印刷と全く同一の網処理を実現することができなかった。
【０００６】
また低価格のプリンタ装置では、線スクリーンによる印刷処理を行うために、画素位置に対応する座標情報に基づいて画像データを読み出し、その画像データと閾値とを比較して実際に印刷に使用する２値データを出力するのは、あまりにも演算負荷が大きく、印刷出力を得るために多くの時間を要し、非実用的であった。このため低解像度のプリンタ装置では、誤差拡散処理等の網処理とは異なった２値化処理により階調表現を行っている。また網処理を使用したとしても、商業印刷とは異なる線スクリーンを使用したり、網点の周期が商業印刷より粗い網処理や、角度の組み合わせが異なる網処理、更には色毎に網処理の線数が異なる網処理などといったように、商業印刷とは異なる網点処理が代替使用されていた。これは、一般的な低価格のプリンタ装置ではディザ処理のような数値テーブルで代用していたために、近似的な線スクリーン処理しか提供できなかったためである。このように低価格のプリンタ装置では、実際の印刷イメージと異なったものとなるため網処理を用いた印刷が敬遠され、網処理を用いたオンデマンド印刷の普及の妨げになっていた。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本願発明の特徴は、低下価格の画像形成装置でも、線スクリーンを使用した高品位の画像が形成できる画像処理装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る画像処理装置は以下のような構成を備える。即ち、
多値画像信号を画像形成用信号に変換する画像処理装置であって、
前記多値画像信号を記憶する画像記憶手段と、
画像形成用の座標情報に基づいて前記画像記憶手段から前記多値画像信号を読み出す読み出し手段と、
前記画像形成用の座標情報を入力して変換する座標変換手段と、
前記座標変換手段により変換された座標情報を入力して周期関数信号を発生する周期関数信号生成手段と、
前記周期関数信号に基づいて閾値を生成する閾値生成手段と、
前記閾値生成手段により生成された前記閾値と前記読み出し手段により読み出された前記多値画像信号とを比較して、前記多値画像信号を変調した前記画像形成用信号を生成する比較手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の一態様に係る画像処理方法は以下のような工程を備える。即ち、
多値画像信号を画像形成用信号に変換する画像処理方法であって、
画像形成用の座標情報に基づいて、多値画像信号を記憶するイメージメモリから前記多値画像信号を読み出す読み出し工程と、
前記画像形成用の座標情報を入力して変換する座標変換工程と、
前記座標変換工程で変換された座標情報を入力して周期関数信号を発生する周期関数信号生成工程と、
前記周期関数信号に基づいて閾値を生成する閾値生成工程と、
前記閾値生成工程で生成された前記閾値と前記読み出し工程で読み出された前記多値画像信号とを比較して、前記多値画像信号を変調した前記画像形成用信号を生成する比較工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低解像度で網処理と画像形成の解像度とが合致しない画像形成機構を採用しても、周期的な干渉模様を軽減して高品位な画像を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。
【００１２】
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置（レーザプリンタ）の概略構成を示す図である。尚、本実施の形態では、このようなレーザプリンタの場合で説明するが、本発明はこのようなプリンタに限定されるものでなく、例えばインクジェットプリンタ、感熱プリンタ、液晶プリンタ、放電プリンタ等のプリンタや、更には複写機、ファクシミリ装置、複合機などにも適用できる。尚、図１では、図面を簡略化するために、１色分の画像形成部のみを示しているが、ここでは４色の画像形成が可能な構成としている。４色の画像形成を可能とするために、１つの感光ドラム１０１上で４色のトナーを重畳させても良く、或は４色分の感光ドラムを設けて、順次異なる色の画像を転写する方式でも良い。
【００１３】
図１において、不図示の外部装置（ＰＣ等）から入力された画像データは、制御部１３０の制御の下に画像処理部１３１（図２）のイメージメモリ１１０１（図２）に格納された後、半導体レーザ１０２を駆動するための変調信号に変換される。この変調信号により駆動される半導体レーザ１０２からのレーザ光１０５は、画像形成される画像に応じた変調信号により変調されており、このレーザ光１０５がスキャナモータ１０４によって回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）１０３により反射されて感光ドラム１０１上を走査する。これにより静電担持体である感光体ドラム１０１上には、画像に応じた静電潜像が形成される。帯電ローラ１０６は、レーザ光１０５により露光される直前の感光体ドラム１０１の表面を一様に帯電する。現像器１０７は、感光体ドラム１０１上に形成された静電潜像をトナーにより現像する。こうして現像器１０７により現像された、感光ドラム１０１上のトナー像は、転写ローラ１０８により記録シートに転写される。こうしてトナー像が転写された記録シートは、定着ローラ１０９に送られて、そこで熱によりトナー像が融着されて記録シートに画像が定着される。
【００１４】
用紙積載カセット１１０は、収容している記録シートのサイズを識別できる機能を有しており、装置本体の手前方向（図１に対して垂直手前方向）に引き出して記録シートをセットできるようになっている。カセット給紙ローラ１１１は、一回転することにより、用紙積載カセット１１０から記録シートをピックアップして搬送路１２０ａに送り出す。搬送ローラ１１２は、搬送路に設けられ、カセット１１０から給紙された記録シートを搬送する。プレフィードセンサ１１３は、カセット１１０から給紙された記録シートの先端と後端を検出する。転写前ローラ１１４は、搬送路を搬送されてきた記録シートを感光体ドラム１０１へ送り込むためのローラである。トップセンサ１１５は、ローラ１１４の回転により搬送されてきた記録シートに対して、感光体ドラム１０１への画像書き込みと記録シート搬送の同期をとると共に、記録シートの搬送方向の長さを測定するために使用される。定着センサ１１６は、定着ローラ１０９により定着された後の記録シートの有無を検出する。排紙ローラ１１７と１１９は、定着後の記録シートを機外に排出する。１２１は、カセット１１０からの記録シートのジャム解除用に設けられているジャム解除用ドアである。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の画像処理部１３１の構成を説明するブロック図である。この実施の形態１では、変調信号の生成に際して、演算によって閾値を生成し、その閾値と多値画像データとを比較し、その閾値よりも多値画像データの方が大きい場合に印刷用の変調データを出力する閾値処理を実行する場合で説明する。
【００１６】
イメージメモリ１１０１は、ＰＣ等の外部装置から入力した画像データ（多値データ）を保持しており、画像データの読み出し時には、例えば複数の色の画像形成（印刷）が可能な装置であれば、このイメージメモリ１１０１は各色の処理部で共通に使用される。本実施の形態１に係る画像形成装置は、例えば４色で印刷を行うことができるように、４色分の印刷制御部２００，３００，４００，５００を備えている。これら印刷制御部２００，３００、４００，５００はそれぞれシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像データを処理している。尚、ここで各印刷制御部は同じ構成であるため、シアン色用の印刷制御部２００を例にして説明する。このように各色の印刷機構の構成が独立で、各色毎に描画機構が存在する時にはこのような並列４構成をとる。但し、印刷機構において描画機構が共通で、トナーを交換して同じ機構上で別の色で印刷し、それら各色の画像を重ねて印刷するような場合には、印刷制御部２００〜５００は、４つの画像形成部が並列に配置された構成とはならずに単独となり、１つの印刷制御部のみで各色の印刷制御処理を行う。
【００１７】
本実施の形態に係る画像形成装置では、イメージメモリ１１０１に記憶している多値画像データを、各色の印刷機構の動作タイミングに合わせてリアルタイムに網処理化して印刷機構に出力する。但し、イメージメモリ１１０１に、画像データを書き込むときに網処理を行い、印刷機構に出力する時には、そのイメージメモリ１１０１に記憶されている画像データを単純に読み出して印刷機構に出力する構成でも良い。座標情報生成部１１０２，１１０３は、各色に共通の座標情報を生成するためのカウンタで、それぞれ画像データの同期信号によってリセットされる。これら座標情報は、印刷機構の主走査方向、副走査方向の画素発生タイミング１５２，１５３に合わせて生成され、記録シート上に実際に形成される画素位置に対応した情報である。尚、本実施の形態１では、各色の画像形成タイミングが同一である場合で説明しているが、色毎に異なった画像形成タイミングの場合は、座標情報生成部１１０２，１１０３及び画素発生タイミング信号１５２，１５３は、各色毎に個別に用意される。２６１，２６２は座標情報生成部１１０２，１１０３から出力される座標情報で、ここでは整数である。
【００１８】
２０１，２０２は座標変換部で、制御部１３０から入力される座標情報２６１，２６２を入力し、それぞれ主走査方向及び副走査方向の座標情報を出力している。座標変換部２０１，２０２は、実際に閾値を算出するための周期関数発生回路２１３，２１４へ入力する前に網点の傾斜を制御する。ここで座標変換部２０１は、２つの乗算回路２０３，２０４と、その乗算した結果を入力して加算する加算回路２０７、及びsinθ、cosθ係数テーブル２０９，２１０を備えている。座標変換部２０２も同様に、２つの乗算回路２０５，２０６と、その乗算した結果を入力して加算する加算回路２０８、及びsinθ、cosθ係数テーブル２１１，２１２を備えている。そして、それぞれ予め設定された網点の回転角のsinθ、cosθ係数テーブル２０９，２１０（２１１，２１２）と座標情報との積をとり、その乗算結果を加算して変換座標２５７，２５８として出力する。
【００１９】
この場合の演算桁数は、主走査方向、副走査方向の印刷される画素数よりも多い必要がある。例えばＡ３用紙に６００ｄｐｉで出力するレーザプリンタでは、主走査方向の画素数は６０００以上、副走査方向の画素数は９０００以上となるため、その実数部は１３ビット及び１４ビット以上必要となる。実際には演算の繰り返し回数による誤差の蓄積を考慮して実数部のビット長はより余裕を持たせて大きくする必要がある。
【００２０】
これら座標情報２６１，２６２に乗算される係数テーブル２０９，２１０の係数は印刷面内で固定であるため、本実施の形態１のような並列構成時には、予め設定された係数値をそのまま使用する。但し、前述したように、印刷機構が共通で、４色を逐次同じ印刷処理系で生成する構成の場合には、画像データの色に応じて係数テーブルを切替える必要がある。書き込み入力２５５，２５６は、各座標変換部２０１，２０２に対して、制御部１３０からの２つの座標入力と係数の書き込みタイミングを決定する。座標情報生成部１１０２，１１０３から出力される座標値２６１（主走査方向），２６２（副走査方向）は、印刷機構の動作と共に、その印刷される画素位置が更新されるため、それに応じて座標情報が変更される。そして座標変換部２０１，２０２で変換された座標情報２５７，２５８は、それぞれ周期関数発生回路２１３，２１４に入力される。
【００２１】
これら周期関数発生回路２１３，２１４は、周期関数の出力範囲を補正するために、厳密には周期関数発生回路２１３，２１４の内部に、加算回路、乗算回路等が必要に応じて設けられている。しかし、これら周期関数発生回路２１３，２１４の内部構成は関数によって異なるため、本実施の形態においては、その内部構成に関する説明を省略する。周期関数発生回路２１３，２１４の出力値は加算回路２１５によって加算され、更に線形性補正回路２１６により閾値２５９が生成される。
【００２２】
一方、座標値２６１，２６２に対応する多値画像データは、座標情報生成部１１０２，１１０３から出力される座標値２６１（主走査方向），２６２（副走査方向）に応じて、データ読み出し回路１１０４によってイメージメモリ１１０１から読み出される。この読み出し回路１１０４もまた色毎に印刷タイミングが異なる機構の場合は複数必要となる。こうしてイメージメモリ１１０１から読み出された画像データ（多値データ）１５１と、線形性補正回路２１６からの閾値２５９は比較回路２３１で比較されて、印刷機構の描画制御情報（変調データ）２６０が生成される。この変調データ２６０は、対応する印刷機構の例えば半導体レーザ１０２の駆動回路へ出力され、これに基づいて対応する色の画像が印刷される。
【００２３】
このように本実施の形態１に係るレーザプリンタでは、各画素を印刷するか、しないかの判断は、画素位置に対応する画像データの濃度と、その画素位置に対応する閾値との比較結果に基づいて実行される。網処理のような周期的な閾値処理を行う場合は、閾値の生成処理は、印刷対象の画素の座標情報に、適当な周期関数を掛けることにより実現される。例えば入力画像の濃度が「０」から「２５５」までの１バイト値で入力されるとき、正弦波関数を周期関数として利用して「０」から「２５４」までの閾値を生成する場合を考える。
【００２４】
このとき閾値は、
func(θ）＝２５４×（sinθ＋１)÷２              ...式（１）
で与えられる。ここで正弦波関数の出力範囲は、＋１〜−１であるため、「（sinθ＋１)÷２」は、正弦波関数に＋１して「２」で割ることによって、「０」〜「１」の範囲に規格化している。こうして規格化された値に「２５４」を掛けて閾値を生成している。
【００２５】
ここでプリンタの印刷密度をＰ、生成したい網処理の線密度をＮ、座標情報をｉとすると、この式（１）は、
func(ｉ）＝２５４×（sin（2π×Ｎ／Ｐ×ｉ）＋１）÷２    ...式（２）
となる。この閾値関数は一軸しか対応していないが、平面上の画素座標情報（ｉ，ｊ）に閾値関数を拡張させると、例えば、
func（ｉ，ｊ）＝２５４×（sin(2π×Ｎ／Ｐ(ｙ×sinθ＋ｉ×cosθ）)＋sin(2π×Ｎ／Ｐ(ｙ×cosθ−ｊ×sinθ）)＋２）÷４                ...式（３）
となる。ここで、θは網点の傾斜角を示す。但し、正弦波関数（sinθ）を周期関数とした場合、入力した画像データの濃度値と印刷される画素面積との線形性はない。尚ここで、式（３）の第１項は、例えば座標変換部２０１により求められ、第２項は座標変換部２０２により求められる。よって、実際にプリンタ装置に実装する時には、印刷特性の修正をも含む、線形性補正回路２１６の適当な補正テーブルにより補正する必要がある。周期関数の出力値の範囲や、周期関数の関数値の形状によって規格化係数やオフセット値が異なるが、いくつかの適切な補正によって適当な周期関数から閾値を生成することが可能である。また周期関数を選択することによって、網点の成長パターン形状を選択することが可能になる。
【００２６】
［実施の形態２］
次に本発明の実施の形態２について説明する。この実施の形態２では、座標情報に対してランダムノイズから生成されたオフセット値を加え、生成される閾値を揺らがせることを特徴としている。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の画像処理部１３１の構成を説明するブロック図で、前述の図２と共通する部分は同じ記号で示し、それらの説明を省略する。図３と図２とを比較すると明らかなように、座標変換部２０１，２０２に入力される座標情報が変更されている点が、前述の実施の形態１と異なっている。尚、本実施の形態２は、前述の実施の形態１と同様に、４色の印刷処理を同時に行う印刷機構に対応し処理系を４つ備える構成である。
【００２８】
図３において、座標情報２６１，２６２には、座標変換部２０１，２０２に入力される前に、本実施の形態２に係る特徴であるオフセットノイズ発生回路２１７，２１８からのオフセット値が加算される。
【００２９】
図４は、この実施の形態２におけるオフセットノイズの加算による画素の座標情報の変換を説明する図である。
【００３０】
画素を印刷するか、しないかを決定するための閾値判定座標は、本来、画素範囲の中央を指示している。しかし、これにオフセット値を加算することにより、閾値を決定するための座標情報は、本来の中央位置よりもΔｘ，Δｙだけ、主走査及び副走査方向にずれた座標位置となる。
【００３１】
加算回路２２９，２３０のそれぞれは、これらオフセットノイズ発生回路２１７，２１８からのオフセット値と、座標情報生成部１１０２，１１０３からの座標情報２６１，２６２とをそれぞれ加算する。こうしてオフセット値を加算することにより、本来の座標情報が、正負に揺らいだ座標値に変換される。
【００３２】
オフセットノイズ発生回路２１７は、時系列に全く相関のないランダムノイズ発生回路２２１と、ノイズ累積回路２２３と、ランダムノイズと累積回路の重み付けを設定する係数回路２２５と、変換座標値とオフセットノイズの重み付けを調整する重み付け調整回路２２７とを備え、多値画像データ１５１の各画素毎の座標情報に加算するオフセット値を発生している。オフセットノイズ発生回路２１８も同様に、ランダムノイズ発生回路２２２と、ノイズ累積回路２２４と、ランダムノイズと係数回路２２６と、重み付け調整回路２２８とを備えている。これらランダムノイズ発生回路２１７，２１８は、画素読み出し毎に新規なオフセット値を発生させる。
【００３３】
こうして座標情報生成部１１０２，１１０３からの座標情報２６１，２６２のそれぞれに対して、加算回路２２９，２３０により、オフセットノイズ発生回路２１７，２１８のそれぞれからのオフセット値が加算される。ここでオフセット値はノイズとして正負双方にずれる必要があるが、画素毎に全く相関のないランダムノイズを使用すると、印刷された画像の網点形状が目立たなくなる。
【００３４】
図５は、その概念を説明する図である。
【００３５】
本実施の形態２の目的は、網点の大きさをランダムなノイズによって変動させることにある。ここで、各画素にノイズとして加えるオフセット値に相関が無い場合は、画素Ａ，Ｂのように、印刷された画素（Ａ）と印刷されない画素（Ｂ）とが交錯して、網点から分離した不安定な画素が発生し易くなる。このように印刷された画素領域と、印刷されない領域の界面数が増加すると、印刷された画素濃度の安定性が低下して印刷画像の劣化に繋がりやすいので好ましく無い。そこでランダムノイズを一度累積回路を通し、ノイズ時系列において、ある程度の相関を持たせている。これにより網点形状が完全に破綻しないように配慮している。ここで、もしもオフセットノイズ大きくなると網点の形状の崩壊が激しくなり、更にオフセットノイズの大きさが網点周期を越えると網点が完全に崩壊してしまう。しかしながら、オフセットノイズの振幅を小さく設定しておくと、実際の印刷出力機構の印刷画像の特性との組み合わせでは効果が発揮できない場合がある。そこで印刷機構の実際の印刷出力品位に合わせて、重み付け調整回路２２７，２２８と、係数回路２２５，２２６によってオフセットノイズの大きさと、時系列相関性を調整している。
【００３６】
こうしてオフセットノイズが加算され、更に座標変換された座標情報２５７，２５８は周期関数発生回路２１３，２１４に入力される。周期関数発生回路２１３，２１４の出力値は、加算回路２１５によって加算され、更に線形性補正回路２１６を通って閾値２５９となる。そして座標情報に対応する多値データが、座標情報２６１，２６２に応じてデータ読み出し回路１１０４によってイメージメモリ１１０１から読み出される。この読み出された多値画像データ１５１と閾値２５９とが比較回路２３１で比較され、その結果が対応色の半導体レーザ１０２の駆動回路へ出力される。
【００３７】
このように本実施の形態２によれば、更に、座標情報にオフセットを生み出すノイズを加えることによって、閾値関数の値を本来の座標値から変動させて、周期的なビートを軽減させる。このようにしてビートを低減することにより、低解像度の印刷装置において商業印刷と同様の網処理を行い、その印刷出力の品位を改善することができる。
【００３８】
［実施の形態３］
次に本発明の実施の形態３について説明する。この実施の形態３では、オフセットノイズの加算方向を、前述の実施の形態２における印刷機構の主走査、副走査方向への加算ではなく、網点の主軸、副軸方向へ加える構成で示している。また、印刷機構の制御値の二次元情報のページメモリを保持する構成を示す。即ち、出力時の処理タイミングでは無く、画像の印刷時に処理を行う。
【００３９】
図６は、本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の画像処理部１３１の構成を説明するブロック図で、前述の図３（実施の形態２）と共通する部分は同じ記号で示し、それらの説明を省略する。
【００４０】
入出力インターフェース１１１０は、外部装置から描画指令やイメージ情報１５４を受信する。入力バッファ１１１１は、入出力インターフェース１１１０で受信した描画指令やイメージ情報を一時格納する。ＣＰＵ１１１２は、受信した描画指令やイメージ情報をハードウェアの制御情報に変換して、印刷機構の描画値として入力バッファ１１１１に記憶する。１１１３はＲＯＭ等の記憶部であり、ＣＰＵ１１１２の制御プログラム、文字描画用のフォント情報、システム設定値、各種の変換テーブルなどを格納している。１５５は、これらを接続するバスラインである。１１１４は描画ハードウェア或は印刷機構の制御用出力ポートである。入力バッファ１１１１に記憶しているデータを記憶部１１１３に記憶されているプログラムに従ってＣＰＵ１１１２が解釈し、制御用出力ポート１１１４に描画指令を出力する。制御用出力ポート１１１４が単純な制御用出力ポートの場合は、ＣＰＵ１１１２で制御値に変換して出力する。制御用出力ポート１１１４から出力される画像データ１５１は、印刷対象画素の多値情報である。１５６、１５７は、その印刷対象画素の座標情報である。制御用出力ポート１１１４からは同時にページメモリ１１１５の実アドレス情報１５８が出力され、アドレスセレクタ１１１６を介してページメモリ１１１５のアドレスがアクセスされる。
【００４１】
本実施の形態３は、コンピュータなどの外部機器から受信したイメージ情報や描画コマンドをページメモリ１１１５上に印刷制御情報としてレンダリングして網処理を行ったイメージを形成する例で説明する。印刷時にはアドレスセレクタ１１１６を切り替え、ページメモリ１１１５を書き込みモードから読み出しモードに切り替えて、印刷機構の印刷タイミング１５２，１５３に合わせて、データ読み出し回路１１０４によりアドレス情報を生成し、このアドレス情報に基づいてページメモリ１１１５のデータを書き出す。１６０は各色の印刷制御情報である。
【００４２】
本実施の形態３では、変換された座標情報２５７，２５８は、周期関数発生回路２１３，２１４に入力される前に、オフセットノイズと加算される。２１７，２１８はオフセットノイズ発生回路である。
【００４３】
前述の実施の形態１においては、網点の傾斜角とは関係なく、印刷機構の主走査、副走査方向にオフセットノイズを生成していた。これに対して本実施の形態３では、網点の主軸、副軸方向にオフセットノイズを生成する。加算回路２１９，２２０は、オフセットノイズと、座標変換部２０１，２０２により変換された座標情報とを加算している。各周期関数の出力値は、加算回路２１５によって加算され、更に線形性補正回路２１６を通って閾値２５９を生成する。こうして生成された閾値と画像データ１５１とが比較回路２３１で比較され、印刷制御情報が生成されてページメモリ１１１５に格納される。
【００４４】
尚、オフセットノイズの付加位置と、ページメモリ１１１５の形態の組み合わせは任意であり、どのような組み合わせであっても構わない。
【００４５】
［実施の形態４］
前述の実施の形態２におけるノイズ付加方式では、ノイズ累積回路２２３，２２４によりオフセット付加方向の急変を防いでも、主走査の異なる隣接画素間、即ち副走査方向についてオフセット付加方向に相関がなくなり、網点の境界が荒れやすく、印刷品質上好ましくない場合がある。
【００４６】
そこで本実施の形態４では、副走査方向に対するオフセット付加方向に相関性を生じさせるための構成例を示す。
【００４７】
図７は、本発明の実施の形態４に係る画像形成装置の画像処理部１３１の構成を説明するブロック図で、前述の図３（実施の形態２）と共通する部分は同じ記号で示し、それらの説明を省略する。
【００４８】
副走査方向のオフセットノイズ２１８の累積機構を主走査座標毎に別個に管理する。バッファセレクタ２３２は、主走査方向の座標情報２６１をデコードして、対象の累積データを選択する。この実施の形態４では、図３のノイズ累積回路２２４は２つの構成２３３，２３４に分解されている。ここで２３３は、主走査方向の一ライン分のデータを累積して記憶するバッファである。加算器２３４は、演算対象の主走査方向の画素座標によってバッファ２３３から対応するノイズ累積値を選択し、新規ランダムノイズと加算処理する。こうして得られた新たな累積値がバッファ２３３の選択されたデータエリアに書き戻されるとともに、重み付け調整回路２２８からオフセットノイズとして出力される。
【００４９】
本実施の形態４に係る構成によって、主走査方向、副走査方向共に、近傍画素においてオフセット値に相関があるノイズを加えることができ、網点の境界がより荒れにくい装置を提供することが可能になる。
【００５０】
［実施の形態５］
周期的な干渉模様を解消するためのオフセット付加手段としては、ランダム性のあるオフセット値を加算する以外に、干渉量を逆算して相殺するような特定の座標依存性の関数を使用する方法がある。
【００５１】
本実施の形態５では、特定関数ＸOffset（x，y），ＹOffset（x，y）の値をオフセット値として用いる例を示す。
【００５２】
図８は、本発明の実施の形態５に係る画像形成装置の画像処理部１３１の構成を説明するブロック図で、前述の図２（実施の形態１）と共通する部分は同じ記号で示し、それらの説明を省略する。
【００５３】
２３５は主走査方向の特定関数生成回路、２３６は副走査方向の特定関数生成回路である。ここでは前述の実施の形態のように、オフセットノイズ生成回路の値を加算するのではなく、主走査方向、副走査方向それぞれの特定関数発生回路の２３５，２３６の出力値が加算される。それぞれの特定関数の発生回路２３５，２３６は、画素毎の二次元座標入力に対してそれぞれの補正値を出力する。
【００５４】
また本実施の形態５では、座標情報を特定関数で補正する構成を示したが、特定関数による補正は、座標変換後の値、周期関数発生回路の前段、または閾値算出後の閾値のどの段階において補正を行ってもかまわない。
【００５５】
図９は、本発明の実施の形態５の変形例に係る画像形成装置の画像処理部１３１の構成を説明するブロック図で、前述の図８と共通する部分は同じ記号で示し、それらの説明を省略する。
【００５６】
特定関数生成回路２３７は、閾値補正値の特定関数を生成する。この特定関数生成回路２３７の出力値は、座標の補正値ではなく、閾値の補正情報である。加算回路２３８は、この閾値の補正値を、線形性補正回路２１６から出力される閾値に加算して比較回路２３１へ出力する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置（レーザプリンタ）の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の画像処理部の構成を説明するブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の画像処理部の構成を説明するブロック図で
【図４】実施の形態２におけるオフセットノイズの加算による画素の座標情報の変換を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態２における概念を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の画像処理部の構成を説明するブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る画像形成装置の画像処理部の構成を説明するブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係る画像形成装置の画像処理部の構成を説明するブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態５の変形例に係る画像形成装置の画像処理部の構成を説明するブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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